变频交流电源对异步电动机影响.ppt

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1、变频交流电源对异步电动机的影响2021/7/3112背景14总结3恒压频比控制变频电源对交流异步电机的影响2021/7/3122背景14总结3恒压频比控制变频电源对交流异步电机的影响2021/7/313背景结构简单结构简单坚固可靠适合高速运行体积小、重量轻异步电动机2021/7/314AXBYCZ×××n1在电动机对称三相定子绕组中通入对称三相交流电流产生气隙旋转磁场NS转子导体与磁场相切割感应电动势，由于闭合生成感应电流载流导体受电磁力的作用形成力偶力偶对电机转轴形成电磁转矩从而使转子顺着旋转

2、磁场的方向转动起来。FF异步电动机的工作原理背景2021/7/3152背景14总结3恒压频比控制变频电源对交流异步电机的影响2021/7/3167异步电机的转速公式：异步电机的调速方式改变电机的磁极极对数p转子转差率s改变供电电源的频率f恒压频比控制2021/7/31恒压频比控制如果只变频不变压：频率升高，磁通减弱，同样的转子电流下，电磁转矩小，电动机的负载能力下降;频率下降，磁通太强，使铁心饱和，导致励磁电流过大，从而电机铁芯热损耗增大，其输出效率降，甚至有烧毁电机的可能上述两种情况实际运行中

3、都不允许出现。因此，不能只改变频率一个物理量解决办法：频率f1和供电电压U1配合调节2021/7/318工频以下变频调速控制当电机输入电压在额定值之下时工频以上变频调速控制U1/f1=常数恒转矩调速方式不变当电机输入达到额定频率和额定电压时U1不变f1上调变小角速度ω变大电磁转矩T变小机械功率=Tω近似不变恒压频比控制2021/7/319对恒转矩负载：输入的频率在额定频率之下采用恒转矩控制方式输入的频率在额定频率之上进入近似恒功率控制方式恒压频比控制恒压频比下转矩-转速特性2021/7/3110

4、112背景14总结3恒压频比控制变频电源对交流异步电机的影响2021/7/3112变频交流电源对异步电动机的负面影响电动机的损耗和效率低速时的冷却问题冲击电压及绝缘强度电动机的稳定问题频繁起动问题横向振动及噪声轴承的问题变频电源对交流异步电机的影响2021/7/31变频电源对交流异步电机的影响非正弦高次谐波对电机的影响变频电源中高次谐波对电机的影响，主要体现在不同幅值和频率的谐波电流及磁通的谐波必将引起电动机定、转子绕组铜耗、铁芯铁耗的增加，这些损耗都会使异步电机的效率和功率因数降低。同时，这些

5、损耗绝大部分的能量都是转变成热能，引起电机的附加发热，导致普通异步电机工作温升的增加。低速时的冷却问题基频以下的恒转矩特性使电动机在低速时的电流和磁通都基本保持不变,然而此时的冷却风量却与转速的3次方成比例地减少,使散热发生困难2021/7/31131.非正弦电流下的定子铜损与总电流有效值的平方成比例2.最为显著的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应使转子阻抗增

6、加所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热3.谐波引起的涡流损耗2021/7/311415电动机绝缘强度问题目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。变频电源对交流异步电机的影响2021/7/3116高次

7、谐波在电磁、磁电的能量装换过程中产生随谐波脉动的谐波电磁转矩，并带来电机磁场的脉动，造成电机转速的震荡，转速不稳定。易对轴承等机械部件造成损坏稳定性降低变频电源对交流异步电机的影响2021/7/31172背景14总结3恒压频比控制变频电源对交流异步电机的影响2021/7/31总结介绍了异步电动机的恒压频比调速工频下采用恒转矩控制方式超过工频近似恒功率控制方式介绍变频电源对交流异步电机的影响当频率改变时，损耗增加，效率下降，运转不稳定变频调速异步电机，在低速运转时，需要考虑冷却问题变频调速下，电机

8、会出现绝缘过早损坏的现象变频时电机的稳定性会下降2021/7/3118谢谢！2021/7/3119